第一篇:高三物理教案:机械振动与机械波
高三物理教案:机械振动与机械波
【摘要】鉴于大家对查字典物理网十分关注,小编在此为大家搜集整理了此文高三物理教案:机械振动与机械波,供大家参考!
本文题目:高三物理教案:机械振动与机械波
机械振动
1、判断简谐振动的方法
简谐运动:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。特征是:F=-kx,a=-kx/m.要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。
2、简谐运动中各物理量的变化特点
简谐运动涉及到的物理量较多,但都与简谐运动物体相对平衡位置的位移x存在直接或间接关系:
如果弄清了上述关系,就很容易判断各物理量的变化情况
3、简谐运动的对称性
简谐运动的对称性是指振子经过关于平衡位置对称的两位置时,振子的位移、回复力、加速度、动能、势能、速度、动量等均是等大的(位移、回复力、加速度的方向相反,速度动量的方向不确定)。运动时间也具有对称性,即在平衡位置对称两段位移间运动的时间相等。
理解好对称性这一点对解决有关问题很有帮助。
4、简谐运动的周期性
5、简谐运动图象
简谐运动图象能够反映简谐运动的运动规律,因此将简谐运动图象跟具体运动过程联系起来是讨论简谐运动的一种好方法。
6、受迫振动与共振
(1)、受迫振动:物体在周期性驱动力作用下的振动,其振动频率和固有频率无关,等于驱动力的频率;受迫振动是等幅振动,振动物体因克服摩擦或其它阻力做功而消耗振动能量刚好由周期性的驱动力做功给予补充,维持其做等幅振动。
(2)、共振:○1共振现象:在受迫振动中,驱动力的频率和物体的固有频率相等时,振幅最大,这种现象称为共振。○2产生共振的条件:驱动力频率等于物体固有频率。○3共振的应用:转速计、共振筛。
(3)理解共振曲线的意义
单摆 考点分析:
一、周期公式的理解
1、周期与质量、振幅无关
2、等效摆长
3、等效重力加速度
二、摆钟快慢问题
三、利用周期公式求重力加速度,进而求高度
四、单摆与其他力学知识的综合机械波
二、考点分析:
①.波的波速、波长、频率、周期和介质的关系: ②.判定波的传播方向与质点的振动方向
方法一:同侧原理波的传播方向与质点的振动方向均位于波形的同侧。
方法二:逆描波形法用笔沿波形逆着波的传播方向描,笔势向上该处质点振动方向即向
③、已知波的图象,求某质点的坐标,波速,振动图象等
④已知波速V和波形,作出再经t时间后的波形图
方法
一、平移法:先算出经t时间波传播的距离x=Vt,再把波形沿波的传播方向平移x即可。因为波动图象的重复性,若已知波长,则波形平移n个时波形不变,当x=n+x时,可采取去n留零x的方法,只需平移x即可。
方法
二、特殊点法:在波形上找两特殊点,如过平衡位置的点和与它相邻的峰(谷)点,先确定这两点的振动方向,再看t=nT+t,由于经nT波形不变,所以也采取去整nT留零t的方法,分别作出两特殊点经t后的位置,然后按正弦规律画出新波形。
⑤已知某质点的振动图象和某时刻的波动图象进行分析计算
⑥已知某两质点的振动图象进行分析计算
⑦已知某两时刻的波动图象进行分析计算。
第二篇:机械振动和机械波·机械波·教案
机械振动和机械波·机械波·教案
一、教学目标
1.在物理知识方面的要求:(1)明确机械波的产生条件;
(2)掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征;(3)了解机械波的种类极其传播特征;
(4)掌握描述机械波的物理量(包括波长、频率、波速)。
2.要重视观察演示实验,对波的产生条件及形成过程有全面的理解,同时要求学生仔细分析课本的插图。
3.在教学过程中教与学双方要重视引导和自觉培养正确的思想方法。
二、重点、难点分析
1.重点是机械波的形成过程及描述; 2.难点是机械波的形成过程及描述。
三、教具
1.演示绳波的形成的长绳; 2.横波、纵波演示仪; 3.描述波的形成过程的挂图。
四、主要教学过程
(一)引入新课 我们学习过的机械振动是描述单个质点的运动形式,这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质的整体的一种运动形式——机械波。
(二)教学过程设计 1.机械波的产生条件
例子——水波:向平静的水面投一小石子或用小树枝不断地点水,会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去,形成水波。
演示——绳波:用手握住绳子的一端上下抖动,就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去,形成绳波。
以上两种波都可以叫做机械波。
(1)机械波的概念:机械振动在介质中的传播就形成机械波(2)机械波的产生条件:振源和介质。
振源——产生机械振动的物质,如在绳波中的手的不停抖动就是振源。
介质——传播振动的媒质,如绳子、水。
2.机械波的形成过程
(1)介质模型:把介质看成由无数个质点弹性连接而成,可以想象为(图1所示)(2)机械波的形成过程:
由于相邻质点的力的作用,当介质中某一质点发生振动时,就会带动周围的质点振动起来,从而使振动向远处传播。例如:
图2表示绳上一列波的形成过程。图中1到18各小点代表绳上的一排质点,质点间有弹力联系着。图中的第一行表示在开始时刻(t=0)各质点的位置,这时所有质点都处在平衡位置。其中第一个质点受到外力作用将开始在垂直方向上做简谐运动,设振动周期为T,则第二行表示经过T/4时各质点的位置,这时质点1已达到最大位移,正开始向下运动;质点2的振动较质点1落后一些,仍向上运动;质点3更落后一些,此时振动刚传到了质点4。第三行表示经过T/2时各质点的位置,这时质点1又回到平衡位置,并继续向下运动,质点4刚到达最大位移处,此时振动传到了质点7。依次推论,第四、五、六行分别表示了经过3T/
4、T和5T/4后的各质点的位置,并分别显示了各个对应时刻所有质点所排列成的波形。
3.对机械波概念的理解
(1)机械波是构成介质的无数质点的一种共同运动形式;
(2)当介质发生振动时,各个质点在各自的平衡位置附近往复运动,质点本身并不随波迁移,机械波向外传播的只是机械振动的形式(演示横波演示器);
(3)波是传播能量的一种方式。4.波的种类
按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类:横波和纵波。(1)横波
定义:质点的振动方向与波的传播方向垂直。
波形特点:凸凹相间的波纹(观察横波演示器),又叫起伏波。如图3波形所示。
(2)纵波
定义:质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
波形特点:疏密相间的波形,又叫疏密波。如图4波形所示。
例:声波是纵波,其中:振源——声带;
介质——空气、固体、液体。
地震波既有横波又有纵波。
水波既不是横波也不是纵波,叫做水纹波。
5.描述机械波的物理量(1)波长 定义:沿着波的传播方向,两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。
单位:米 符号:λ
演示:观察演示仪器,从中可以看出:
①在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离;
在纵波中波长等于相邻两个密部或疏部的中央之间的距离。
②质点振动一个周期,振动形式在介质中传播的距离恰好等于一个波长,即:振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。
(2)波速
定义:波的传播快慢,其大小由介质的性质决定的,在不同的介质中速度并不相同。
单位:米/秒 符号:v 表达式:v=λ/T(3)频率质点振动的周期又叫做波的周期(T);质点振动的频率又叫做波的频率(f)。波的振动周期和频率只与振源有关,与媒质无关。
6.思考题
机械振动与机械波的关系。
第三篇:机械振动和机械波·机械波·教案
亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 百万教学资源免费下载
机械振动和机械波·机械波·教案
一、教学目标
1.在物理知识方面的要求:(1)明确机械波的产生条件;
(2)掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征;
(3)了解机械波的种类极其传播特征;
(4)掌握描述机械波的物理量(包括波长、频率、波速)。
2.要重视观察演示实验,对波的产生条件及形成过程有全面的理解,同时要求学生仔细分析课本的插图。
3.在教学过程中教与学双方要重视引导和自觉培养正确的思想方法。
二、重点、难点分析
1.重点是机械波的形成过程及描述;
2.难点是机械波的形成过程及描述。
三、教具
1.演示绳波的形成的长绳;
2.横波、纵波演示仪; 3.描述波的形成过程的挂图。
四、主要教学过程
(一)引入新课
亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 百万教学资源免费下载 亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 百万教学资源免费下载
我们学习过的机械振动是描述单个质点的运动形式,这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质的整体的一种运动形式——机械波。
(二)教学过程设计
1.机械波的产生条件
例子——水波:向平静的水面投一小石子或用小树枝不断地点水,会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去,形成水波。
演示——绳波:用手握住绳子的一端上下抖动,就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去,形成绳波。
以上两种波都可以叫做机械波。
(1)机械波的概念:机械振动在介质中的传播就形成机械波(2)机械波的产生条件:振源和介质。
振源——产生机械振动的物质,如在绳波中的手的不停抖动就是振源。
介质——传播振动的媒质,如绳子、水。
2.机械波的形成过程
(1)介质模型:把介质看成由无数个质点弹性连接而成,可以想象为(图1所示)(2)机械波的形成过程:
由于相邻质点的力的作用,当介质中某一质点发生振动时,就会带动周围的质点振动起来,从而使振动向远处传播。例如:
亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 百万教学资源免费下载 亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 百万教学资源免费下载
图2表示绳上一列波的形成过程。图中1到18各小点代表绳上的一排质点,质点间有弹力联系着。图中的第一行表示在开始时刻(t=0)各质点的位置,这时所有质点都处在平衡位置。其中第一个质点受到外力作用将开始在垂直方向上做简谐运动,设振动周期为T,则第二行表示经过T/4时各质点的位置,这时质点1已达到最大位移,正开始向下运动;质点2的振动较质点1落后一些,仍向上运动;质点3更落后一些,此时振动刚传到了质点4。第三行表示经过T/2时各质点的位置,这时质点1又回到平衡位置,并继续向下运动,质点4刚到达最大位移处,此时振动传到了质点7。依次推论,第四、五、六行分别表示了经过3T/
4、T和5T/4后的各质点的位置,并分别显示了各个对应时刻所有质点所排列成的波形。
3.对机械波概念的理解
(1)机械波是构成介质的无数质点的一种共同运动形式;
(2)当介质发生振动时,各个质点在各自的平衡位置附近往复运动,质点本身并不随波迁移,机械波向外传播的只是机械振动的形式(演示横波演示器);
(3)波是传播能量的一种方式。4.波的种类
按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类:横波和纵波。
亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 百万教学资源免费下载 亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 百万教学资源免费下载
(1)横波
定义:质点的振动方向与波的传播方向垂直。
波形特点:凸凹相间的波纹(观察横波演示器),又叫起伏波。如图3波形所示。
(2)纵波
定义:质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
波形特点:疏密相间的波形,又叫疏密波。如图4波形所示。
例:声波是纵波,其中:振源——声带;
介质——空气、固体、液体。
地震波既有横波又有纵波。
水波既不是横波也不是纵波,叫做水纹波。
5.描述机械波的物理量(1)波长
亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 百万教学资源免费下载 亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 百万教学资源免费下载
定义:沿着波的传播方向,两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离。
单位:米 符号:λ
演示:观察演示仪器,从中可以看出:
①在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离;
在纵波中波长等于相邻两个密部或疏部的中央之间的距离。
②质点振动一个周期,振动形式在介质中传播的距离恰好等于一个波长,即:振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。
(2)波速
定义:波的传播快慢,其大小由介质的性质决定的,在不同的介质中速度并不相同。
单位:米/秒 符号:v 表达式:v=λ/T(3)频率质点振动的周期又叫做波的周期(T);质点振动的频率又叫做波的频率(f)。波的振动周期和频率只与振源有关,与媒质无关。
6.思考题
机械振动与机械波的关系。
亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 百万教学资源免费下载
第四篇:机械振动和机械波 波的衍射 波的干涉 教案
亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 机械振动和机械波·波的衍射 波的干涉·教案
一、教学目标
1.在物理知识方面的要求:
(1)知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。
(2)知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象;知道两列频率相同的波才能发生干涉现象;知道干涉现象的特点。
(3)知道衍射和干涉现象是波动特有的现象。2.通过观察水波的干涉现象,认识衍射现象的特征。通过观察波的独立前进,波的叠加和水波的干涉现象,认识波的干涉条件及干涉现象的特征。
二、重点、难点分析
1.重点是波的衍射、波的叠加及发生波的干涉的条件。2.难点是对稳定的波的干涉图样的理解。
三、教具
水槽演示仪,长条橡胶管,投影仪。
四、主要教学过程(一)引入新课
我们向平静的湖面上投入一个小石子,可以看到石子激起的水波形成圆形的波纹,并向周围传播。当波纹遇到障碍物后会怎样?如果同时投入两个小石子,形成了两列波,当它们相遇在一起时又会怎样?本节课就要通过对现象的观察,对以上现象进行初步解释。
(二)教学过程设计
主要思想是:遵照教材的编写意图,按“观察现象,归纳特征,而后得出结论”的大顺序进行教学。观察中注意引导,分析中注意启发。
1.波的衍射(1)波的衍射现象
首先观察水槽中水波的传播:圆形的水波向外扩散,越来越大。
然后,在水槽中放入一个不大的障碍屏,观察水波绕过障碍屏传播的情况。由此给出波的衍射定义。波绕过障碍物的现象,叫做波的衍射。
再引导学生观察:在水槽中放入一个有孔的障碍屏,水波通过孔后也会发生衍射现象。看教材中的插图,解释“绕过障碍物”的含义。(2)发生明显波的衍射的条件
在前面观察的基础上,引导学生进行下面的观察:①在不改变波源的条件下,将障碍屏的孔由较大逐渐变小。可以看到波的衍射现象越来越明显。由此得出结论:障碍物越小,衍射现象越明显。②可能的话,在不改变障碍孔的条件下,使水波的波长逐渐变大或逐渐变小。可以看到,当波长越小时,波的衍射现象越明显。由此指出:当障碍物的大小与波长相差不多时,波的衍射现象较明显。
发生明显衍射的条件是:障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多。最后告诉学生:波的衍射现象是波所特有的现象。
在生活中,可遇到的波的衍射现象有:声音传播中的“隔墙有耳”现象;在房间中可以接受到收音机和电视信号,是电磁波的衍射现象。
2.波的干涉
观察现象①:在水槽演示仪上有两个振源的条件下,单独使用其中的一个振源,水波按照该振源的振动方式向外传播;再单独使用另一个振源,水波按照该振源的振动方式向外传播。现象的结论:每一个波源都按其自己的方式,在介质中产生振动,并能使介质将这种振动向外传播。
观察现象②:找两个同学拉着一条长橡皮管,让他们同时分别抖动一下橡皮管的端点,则会从两端各产生
亿库教育网
http://www.xiexiebang.com
亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 一个波包向对方传播。当两个波包在中间相遇时,形状发生变化,相遇后又各自传播。现象的结论:波相遇时,发生叠加。以后仍按原来的方式传播。
(1)波的叠加
在前面的现象的观察的基础上,向学生说明什么是波的叠加。
两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移,都等于两列波分别引起的位移的矢量和。
结合图1,解释此结论。
解释时可以这样说:在介质中选一点P为研究对象,在某一时刻,当波源1的振动传播到P点时,若恰好是波峰,则引起P点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了P点,若恰好也是波峰,则也会引起P点向上振动;这时,P点的振动就是两个向上的振动的叠加,P点的振动被加强了。(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到P点时,若恰好是波谷,则引起P点向下振动;同时,波源2的振动传播到了P点时,若恰好也是波谷,则也会引起P点向下振动;这时,P点的振动就是两个向下的振动的叠加,P点的振动还是被加强了。)用以上的分析,说明什么是振动被加强。
波源1经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同),所以,此时P点的振动可能被减弱,也可能是被加强的。(让学生来说明原因)提问:如果希望P点的振动总能被加强,应有什么条件?
提问:如果在介质中有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件? 结论:波源1和波源2的周期应相同。(2)波的干涉
观察现象③:水槽中的水波的干涉。对水波干涉图样的解释中,特别要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的。
详细解释教材中给出的插图,如图2所示。在解释和说明中,特别应强调的几点是:①此图是某时刻两列波传播的情况;②两列波的频率(波长)相等;③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值;④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的。
在以上分析的基础上,给出干涉的定义:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉,形成的图样叫做波的干涉图样。
亿库教育网
http://www.xiexiebang.com
亿库教育网
http://www.xiexiebang.com 反复观察水槽中的水波的干涉,分清哪些区域为振动加强的区域,哪些区域为振动减弱的区域。
最后应帮助学生分析清楚:介质中某点的振动加强,是指这个质点以较大的振幅振动;而某点的振动减弱,是指这个质点以较小的振幅振动,这与只有一个波源的振动在介质中传播时,各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。
(3)波的干涉与叠加的关系
有了前面的基础,可以启发学生说一说干涉与叠加的关系。帮助学生认识:干涉是一种特殊的叠加。任何两列波都可以进行叠加,但只有两列频率相同的波的叠加,才有可能形成干涉。
最后指出:干涉是波特有的现象。(三)课堂小结
今天,我们学习了波特有的现象:波的衍射和波的干涉。请同学再表达一下:什么叫波的衍射?什么叫波的干涉?什么条件下可能发生波的干涉?
课后的任务是认真阅读课本。
五、说明
教学中,教师应知道:(1)“障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多”是产生明显衍射现象的条件,而不是产生衍射现象的条件。波遇到障碍物就会发生衍射,只是在上述的条件下可以明显观察到。(2)波的干涉的条件是:同一类的两列波,频率(波长)相同,相差恒定,在同一平面内振动。当它们发生叠加时,会出现干涉现象,由于课本中没有提出相和相差的概念,并且只讨论一维的振动情况,所以,教学中只强调“频率相同”的条件就可以了。更多的时间,应放在认识干涉与一般叠加相比的特殊之处上。
亿库教育网
http://www.xiexiebang.com
第五篇:2010年高考物理试题分类:机械振动、机械波(带详细解析)
高中物理吧(www.xiexiebang.com)全站精品资源免费开放下载!欢迎收藏访问!
2010年高考物理试题分类汇编——机械振动、机械波
(全国卷1)21.一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点。t0时刻振子的位移4x0.1m;ts时刻x0.1m;t4s时刻x0.1m。该振子的振幅和周期可能为
388A.0.1 m,s
B.0.1 m, 8s
C.0.2 m,s
D.0.2 m,8s 33【答案】A
△t2 △t1 【解析】在t=43s和t=4s两时刻振子的位移相同,第一种情况是此时间差是周期的整数倍443nT,当n=1时T83s。在43s的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大,所以振幅是0.1m。A正确。
第二种情况是此时间差不是周期的整数倍则(430)(443)nTT2,当n=0时T8s,且由于t2是t1的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m。如图答案D。
【命题意图与考点定位】振动的周期性引起的位移周期性变化。
(全国卷2)15.一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示,则
A.波的周期为1s B.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动
C.x=0处的质点在t= 14s时速度为0 D.x=0处的质点在t= 14s时速度值最大
答案:AB 解析:由波的图像可知半个波长是2m,波长是4m,周期是Tv441s,A正确。波在沿x轴正方向传播,则x=0的质点在沿y轴的负方向传播,B正确。x=0的质点的位移是振幅的一半则要运动到平衡位置的时间是13T41112s,则t4时刻x=0的质点越过了平衡位置速度不是最大,CD错误。
【命题意图与考点定位】本题属于波的图像的识图和对质点振动的判断。
(新课标卷)33.[物理——选修3-4](2)(10分)波源S1和S2振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中x轴上的Phy8.Com 您的良师益友!高中物理吧(www.xiexiebang.com)全站精品资源免费开放下载!欢迎收藏访问!
O、A两点处,OA=2m,如图所示.两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,波速为4m/s.己知两波源振动的初始相位相同.求:
(i)简谐波的波长;
(ii)OA间合振动振幅最小的点的位置。解析:
(i)设波长为,频率为v,则v,代入已知数据,得1m。
(ii)以O为坐标原点,设P为OA间的任意一点,其坐标为x,则两波源到P点的波长差为lx(2x),0x2。期中x、l以m为单位。
合振动振幅最小的点的位置满足l(k),k为整数
解得:x=0.25m,0.75m,1.25m,1.75m。
(北京卷)17.一列横波沿x轴正向传播,a,b,c,d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示,此后,若经过3/4周期开始计时,则图2描述的是
A.a处质点的振动图像
B.b处质点的振动图像 C.c处质点的振动图像
D.d处质点的振动图像 答案:B 【解析】由波的图像经过
3周期,a到达波谷,b达到平衡位置向下运动,c达到波峰,d4达到平衡位置向上运动,这是四质点在0时刻的状态,只有b的符合振动图像,答案B。(上海物理)2.利用发波水槽得到的水面波形如a,b所示,则
(A)图a、b均显示了波的干涉现象(B)图a、b均显示了波的衍射现象
Phy8.Com 您的良师益友!高中物理吧(www.xiexiebang.com)全站精品资源免费开放下载!欢迎收藏访问!
(C)图a显示了波的干涉现象,图b显示了波的衍射现象(D)图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象 答案:D
解析:本题考查波的干涉和衍射。难度:易。
(上海物理)3.声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为(A)声波是纵波,光波是横波(B)声波振幅大,光波振幅小(C)声波波长较长,光波波长很短(D)声波波速较小,光波波速很大 答案:C
解析:本题考查波的衍射条件:障碍物与波长相差不多。难度:易。
(上海物理)16.如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线和虚线分别表示<时的波形,能正确反映t37.5s时波形的是图
答案:D 解析:因为t2<T,可确定波在0.5s的时间沿x轴正方向传播
11,5.s,即T0所以T=2s,44331t37.5s3T,波峰沿x轴正方向传播,从处到处,选D。
444本题考查波的传播及波长、周期等。难度:中等。
(上海物理)20.如图,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,振幅为2cm,波速为2ms,Phy8.Com 您的良师益友!高中物理吧(www.xiexiebang.com)全站精品资源免费开放下载!欢迎收藏访问!
在波的传播方向上两质点a,b的平衡位置相距0.4m(小于一个波长),当质点a在波峰位置时,质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置,则
(A)此波的周期可能为0.6s(B)此波的周期可能为1.2s
(C)从此时刻起经过0.5s,b点可能在波谷位置(D)从此时刻起经过0.5s,b点可能在波峰位置
解析:如上图,1.2110.6s,A正确,从0.4,1.2。根据v,TTv2412565=1.0m,波峰到x=1.2m处,b不在波峰,6此时刻起经过0.5s,即T,波沿x轴正方向传播C错误。如下图,0.61110.3s,B错误; 0.4,0.6m,根据v,TTv22412535=1.0m,波峰到x=1.0m处,x=0.4的3从此时可起经过0.5s,即T,波沿x轴正方向传播b在波峰,D正确。
Phy8.Com 您的良师益友!高中物理吧(www.xiexiebang.com)全站精品资源免费开放下载!欢迎收藏访问!
本题考查波的传播,出现非难度:难。
(天津卷)4.一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率f为
11T和非得整数倍的情况,有新意。44
A.A=1m
f=5Hz B.A=0.5m
f=5Hz C.A=1m
f=2.5 Hz D.A=0.5m
f=2.5 Hz 答案:D(重庆卷)14.一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实线和虚线所示,由图可确定这列波的
A 周期 B波速 C波长 D频率 【答案】C
【解析】只能确定波长,正确答案C。题中未给出实线波形和虚线波形的时刻,不知道时间差或波的传播方向,因此无法确定波速、周期和频率。
(福建卷)
15、一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s,则该波的传播速度可能是
Phy8.Com 您的良师益友!高中物理吧(www.xiexiebang.com)全站精品资源免费开放下载!欢迎收藏访问!
A.2m/s
B.3m/s
C.4m/s
D.5m/s
【答案】B 【解析】这类问题通常有两种解法: 解法一:质点振动法
(1)设波向右传播,则在0时刻x=4m处的质点往上振动,设经历t时间时质点运动到波峰的位置,则t(n)T,即T当n=0时,T=0.08s>0.02s,符合要求,此时v144t0.08 4n14n1T0.081m/s 0.08当n=1时,T=0.016s<0.02s,不符合要求。
(2)设波向左传播,则在0时刻x=4m处的质点往下振动,设经历t时间时质点运动到波峰的位置,则t(n)T,即T当n=0时,T=
344t0.08
4n34n30.080.08s>0.02s,符合要求,此时v3m/s 3T0.0830.08s<0.02s,不符合要求。当n=1时,T=7综上所述,只有B选项正确。解法一:波的平移法
(1)设波向右传播,只有当波传播的距离为x0.020.08n时,实线才会和虚线重合,即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形,t0.02s
所以vx0.020.08n14n t0.020.08T
v4n1当n=0时,T=0.08s>0.02s,符合要求,此时v14n1m/s 当n=1时,T=0.016s<0.02s,不符合要求。
(2)设波向左传播,只有当波传播的距离为x0.060.08n时,实线才会和虚线重合,即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形,t0.02s
x0.060.08n34n t0.020.08T
v4n30.08当n=0时,T=s>0.02s,符合要求,此时v34n3m/s
3所以vPhy8.Com 您的良师益友!高中物理吧(www.xiexiebang.com)全站精品资源免费开放下载!欢迎收藏访问!
当n=1时,T=0.08s<0.02s,不符合要求。7综上所述,只有B选项正确。
【命题特点】本题考查机械波传播过程中的双向性。
【启示】波的双向性、每一个质点的起振方向、质点的运动特征(不随波逐流)、波长与波速间的联系、机械波与电磁波的比较是主要考查对象,在复习中应重点把握。(山东卷)37.[物理—物理3-4](4分)(1)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位。已知某超声波频率快为1.0×10Hz,某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示。
①从该时刻开始计时,画出x=7.5×10m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)。②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s,求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)。37.(1)【解析】①如下图。
33②从图读出1510m,求出vf1500m/s,svt3000m。2(浙江卷)18.在O点有一波源,t=0时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波。t1=4s时,距离O点为3m的A点第一次达到波峰;t2=7s时,距离O点为4m的B点第一次达到波谷。则以下说法正确的是
A.该横波的波长为2m B.该横波的周期为4s C.该横波的波速为1m/s D.距离O点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末 答案:BC(四川卷)16.一列间谐横波沿直线由A向B传播,A、B相距0.45m,右图是A处质点的震动图像。当A处质点运动到波峰位置时,B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运Phy8.Com 您的良师益友!高中物理吧(www.xiexiebang.com)全站精品资源免费开放下载!欢迎收藏访问!
动,这列波的波速可能是
A.4.5/s
B.3.0m/s
C.1.5m/s
D.0.7m/s 答案:A 解析:在处理相距一定距离的两个质点关系时必须尝试作出两质点间在该时刻的最少波形,然后根据间距和波长关系求波长(注意波的周期性)。波是由A向B船舶的,而且在A到达波峰的时刻,处于B平衡位置向上运动,则最少波形关系如图,所以有ln14l,,24n1vT4l40.454.5,当n=0时,v=4.5m/s,当n=1时v=0.9m/s,当T(4n1)0.4(4n1)4n1n=2时v=0.5m/s等,正确答案为A。
(安徽卷)15.一列沿X轴方向传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点,从该时刻开始的一段极短时间内,P的速度v和加速度a的大小变化情况是
A.B.C.D.v变小,a变大
v变小,a变小 v变大,a变大 v变大,a变小
答案:D 解析:由题图可得,波沿x轴方向传播,P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向,向平衡位置靠近,做加速度减小的加速运动,v变大,a变大,选项C正确。
Phy8.Com 您的良师益友!